что такое интерстеллар в фильме
«Интерстеллар» не то, чем кажется?
Какую кинобазу вы бы ни посетили, «Интерстеллар» Кристофера Нолана всюду определяется как научно-фантастическая драма, приправленная приключениями. Но так ли это на самом деле?
Согласно теории жанров, позволяющей отделить зерна от плевел, каждый жанр в кино базируется на свойственном ему типе жанрового события, которое двигает историю вперед. Жанровое событие фантастики – развитие фантастического допущения. Условности подобного рода в «Интерстелларе» буквально сыплются на зрителя с экрана, об этом вам скажет любой уважающий себя астрофизик. Жанровое событие экшна – нечто, что требует от героя активных физических действий для разрешения той или иной сюжетной проблемы. В «Интерстелларе» и этого в избытке.
Однако полагать, что фильм Нолана – научно-фантастический экшн и только, было бы неправильно. Как минимум напрашивается закономерный вопрос: а как же драма и регулярно рыдающий герой Макконахи? Вот здесь и заключено самое любопытное. Драма, будучи основным жанром кино, подразумевает реалистичное изменение героя, раскрытие его характера и духовный рост в результате ценностного конфликта. Изменяется ли Купер как личность в процессе фильма? Непохоже. Что в начале, что в конце истории он идейно заряженный патриот своей страны, которому все нипочем и море по колено ради спасения любимой дочери, любимой Америки и всего человечества. То же касается и Мерф. Заметно взрослея и даже старея по ходу повествования, Мерф все та же смышленая папина дочка, что и в детстве. Обозлившись на отца-героя в середине истории, она без ума от него и в начальной, и в конечной точках фильма.
Безусловно, в «Интерстелларе», как и почти в любом современном кино, есть немало драматических элементов, но не они определяют суть и жанр истории. Правда в том, что развязка сюжета братьев Нолан де-факто сводится к приему «deus ex machina», истоки которого лежат в античном театре. В древности это выражение подразумевало бога, который появлялся в развязке спектакля с помощью специальных приспособлений (буквально спускался с небес) и решал проблемы героев. «Бог из машины» – это безнадежно устаревший театральный ход, при котором конфликт разрешается сколь неожиданно, столь и искусственно – не естественным путем, а с внезапным вмешательством влиятельных сил извне. В хорошей драме обращение к «богу из машины» – безусловный сценарный моветон. Но «Интерстеллар» потому и эксплуатирует этот ход, что он и не драма вовсе.
Если присмотреться повнимательнее, все, что делают герои «Интерстеллара», не более чем игра в песочнице, мышиная возня, в которой ими на самом деле управляет высший разум потомков, заменяющий здесь фатум из античных трагедий и… классических мелодрам. Да, именно так. Скрытый магистральный жанр «Интерстеллара» – мелодрама. Преувеличенная чувственность (выдавливание из зрителя скупой и не очень слезы) и одномерные герои, не изменяющиеся в своих базовых качествах – отличительные особенности мелодрамы, прекрасно ощутимые в фильме Нолана.
Реалистичность ситуаций и характеров в мелодраме почти всегда приносится в жертву ради повышения эмоциональной насыщенности, а герой здесь должен вызывать неоспоримую симпатию и мощное сопереживание у целевой аудитории. Хорошая мелодрама притворяется правдоподобной и убедительной, плохая – нет. (И тут уже вам решать, хорош или плох в этом смысле «Интерстеллар».)
Ни в каком другом современном жанре, кроме мелодрамы, невозможна столь надуманная развязка, какую предложили братья Нолан. От мелодрамы зрители подсознательно ждут ярких внешних конфликтов, выраженных в более насыщенной фабуле, чем у драмы, и практически обязательный хэппи-энд, а раскрытая в сюжете мораль должна быть максимально простой. Ничего не напоминает?
Купер ведь именно потому и добивается своей цели, что, в отличие от драматического героя, не меняется по сравнению с началом истории. Он остается хорошим парнем, любящим отцом и первоклассным пилотом, несмотря на все удары судьбы. В психологическом плане он абсолютно статичен, он образцовый герой мелодрамы.
Таким образом, как бы странно ни звучало, «Интерстеллар» – это образец мультижанра, в котором за научно-фантастическим экшном, разворачивающимся в сеттингах «голодный мир недалекого будущего» и «неизведанный космос», успешно скрывается мелодрама. Неслучайно, именно хрестоматийные слезы Мэтью Макконахи, превратившиеся в популярный интернет-мем, стали едва ли не самым узнаваемым кадром фильма. Удивительно, но даже если ты сам Кристофер Нолан и снимаешь пафосную космическую одиссею за 165 миллионов долларов, обмануть публику в самых главных, фундаментальных вопросах не так уж легко.
Пятое измерение и альтернативная история Земли: разбираемся в идее фильма «Интерстеллар»
«Интерстеллар» — высококачественная фантастика. Это не просто калейдоскоп вселенских тайн, парадокса Эйнштейна, временных петель, инопланетных миров и глобальных катаклизмов.
В центре картины человек и его поведение в экстремальных обстоятельствах. А смысл фильма “Интерстеллар” в следующем: любовь — это притяжение, а сила любви — гравитация.
Актеры и роли
Актеры “Интерстеллара” не просто играли свои роли — они жили ими. Главную роль фильма сыграл Мэттью Макконахи. Актер, до этого сыгравший немало кинокрасавчиков, и часто мелькающий в ролях романтических героев, прекрасно изобразил сильный образ. Его герой — мужественный, умный человек, не побоявшийся принять участие в экспедиции, несмотря на ее сложность и странность.
Метью Макконахи в роли Купера. Кадр из фильма.
Прекрасную пару Макконахи составила Энн Хэтэуэй. Можно сказать, что вечный конфликт “человека науки” и “человека веры” заключается только в ней одной: доктор Бранд является ученым, но в один момент она понимает, что самым важным в этом мире является любовь.
Энн Хэтэуэй в роли доктора Брэнд. Кадр из фильма.
Сюжет фильма
Краткое содержание картины: главный герой, бывший летчик-космонавт Купер, в прошлом столкнувшийся с необъяснимой гравитационной аномалией, живет спокойной жизнью и воспитывает двоих детей.
Согласно сюжету, Земля находится в самом эпицентре экологической катастрофы. Массовое заражение культивированных растений неизвестным патогеном привело к глобальному голоду. Миру больше не нужны космонавты: в тренде фермеры.
Но однажды дом Купера оказывается в центре другой гравитационной аномалии, которая воспринимается его дочерью исключительно как полтергейст. Купер не верит в потусторонние силы, но при этом отправляется по найденным координатам, и находит секретную базу NASA.
Здесь он узнает две вещи: во-первых, через 40 лет человечество должно будет погибнуть, а во-вторых, 50 лет назад ученые обнаружили рядом с Сатурном кротовую нору (червоточину).
Куперу рассказывают, что через кротовую нору уже было отправлено 12 астронавтов с целью найти “с той стороны” планету, куда человечество может переехать на ПМЖ.
Ему предлагают принять участие в экспедиции. Герой сталкивается с первым серьезным выбором: спасти человечество и бросить при этом своих детей, или остаться с семьей, доверив спасение человечества тому, кто с этой миссией едва ли способен справиться.
Кадр из фильма.
Что означает название “Интерстеллар”
Слово “интерстеллар” состоит из приставки “интер” и корня “стеллар”. Приставка “интер” значит то же самое, что и русское слово “меж”. На латыни слово “стеллар” означает “звезды”. Дословно название фильма переводится как “Межзвездный”.
Но по-русски это название совершенно “не звучит”. Именно поэтому фильм и в отечественном прокате называется так же — “Интерстеллар”.
Когда происходят события
Вероятно, действие фильма разворачивается в 21 веке. Но это только теория. Точно известно только то, что на создание картины Ноланов вдохновил “Пыльный котел”: так называли мощные пыльные бури, которые в 30-40 гг 20 века прокатились по американским и канадским прериям.
Мифология
Мир, показанный в этом фильме, имеет структуру классического мифа. Здесь есть вневременное пятое измерение (включает высокоразвитых существ и тессеракт, являющийся посредником между временным и вневременным) и историческое бытие, которое включает в себя Общество и Природу.
Скрытый смысл заключается в том, что все в этой вселенной несет свою идею: даже самое незначительное событие является частью чего-то большого.
Особое значение в кинокартине имеет мотив времени и вечности, небесного и земного. Время и Земля являются песком, и изображаются желто-коричневым цветом. Вечность является Небом: его символизирует яркий синий оттенок.
Чтобы понять идею фильма, следует понаблюдать за сменой гардероба главных героев. В самом начале картины Купер относится к Небу, а Мерф — к Земле. Повзрослевшая Мерф носит куртку коричневого цвета. Объяснение этому выглядит так: она потеряла надежду на то, что проблема будет решена. Но решение все-таки находится, и она снимает с себя эту куртку.
Согласно мифологии фильма, мощной внешней силой является любовь, которая действует помимо нашей воли. Когда человек влюбляется, он словно приобщается к какой-то “сверхсиле”. Действие этого удивительного чувства распространяется сквозь время и пространство: по силе оно становится равным гравитации.
Кадр из фильма.
А еще в фильме говорится, что человек не одинок в этой Вселенной: существуют некие силы, которые присматривают за ним. Но это совсем даже не Бог в общепризнанном (традиционном, религиозном — как угодно) понятии…
Мерф в черной дыре
Куперу удается выяснить, что именно благодаря библиотеке, которая ведет в комнату его дочери, Мерф, он сможет оказать воздействие на всевозможные точки времени и пространства. Для этого придется воспользоваться гравитацией для перемещения предметов.
Герой понимает, что при помощи гравитации он должен передать сообщение назад во времени. Еще он понимает, что получателем этого сообщения должна стать именно Мерф, которая в итоге сыграет главную роль в спасении человечества.
Кадр из фильма.
Куда попадает Купер из черной дыры
По сюжету Купера заносит в кротовую нору. Там он продолжает делать наблюдения, и отправляет все, что видит, TARS. Он ждет гибели, но все-таки выживает.
После этого его непостижимым образом переносит в многомерную библиотеку. Там, имея возможность оглянуться на вчерашний день, он в итоге понимает смысл своей миссии.
Что такое червоточина
За объяснением этого термина следует обратиться к Эйнштейну. Однажды он задался вопросом: а что, если массивные тела способны искривлять вокруг себя время?
В 1976 г NASA это доказала, отправив на 10000 км от Земли в космос атомные часы. При этом к Земле (к точно таким же часам) был спущен радиосигнал. Было установлено, что на Земле время течет на 30 микросекунд в день медленнее.
Еще Эйнштейн предположил, что массивные тела могут искривлять вокруг себя не только время, но и пространство. И это спустя время также было доказано. Главный вопрос, на который современная физика до сих пор не может найти ответ, звучит так: куда искривляется пространство?
Словно в ответ на этот вопрос и была обнаружена червоточина (кротовая нора). Она представляет собой гравитационную аномалию, при помощи которой астронавты могут переместиться из Солнечной системы в какое-нибудь отдаленное место.
Ход времени на разных планетах
1 час на планете Миллер равняется 7 земным годам. По мнению героев, время на планете идет быстрее по той причине, что она находится рядом с черной дырой, которая называется “Гаргантюа”.
За пояснением следует обратиться к теории относительности Эйнштейна. Было доказано, что Гаргантюа намного массивнее, чем земля. По этой причине искривление времени и пространства вокруг нее гораздо больше. Именно поэтому время на планете Миллер идет гораздо быстрее.
Смысл концовки
Концовка дает объяснение того, кем являются загадочные “они”, которые, как считалось, помогали героям в их миссии. В конце выясняется, что это люди будущего, которым удалось покорить пять измерений при помощи гравитации.
Призраком, с которым общалась Мерф, был сам Купер, который пытался достучаться не только до дочери, но и до себя самого.
Заключение: смысл фильма
Интерстеллар создан на основе теоретических трудов ученого-астрофизика. Согласно расшифровке полученных им данных, если что и спасет человечество от возможного конца света — так это высокие технологии.
Купер проходит путь от человека, не доверяющего роботу, управляющему его рейнджером, до человека, единственным близким существом которого оказывается именно робот.
Главной ценностью Купера была его дочь, которую тот, несмотря на хэппи энд, спасти так и не смог. Но в самом конце его поведение демонстрирует, что главной ценностью для него является спасение человечества при помощи обретенных знаний.
Сам фильм очень понравился астрофизикам. По их мнению, эта кинокартина представляет собой версию альтернативной истории: она о том, что могло бы быть и что еще может быть.
Из червоточины в гиперпространство Теоретическая физика Кипа Торна в фильме «Интерстеллар»
Вышедший в начале ноября фильм «Интерстеллар» уже с полным правом можно считать главным событием сезона. Причем не только кинематографического. Показанные в картине события — космические полеты через гиперпространство, падения в черные дыры и путешествия во времени — вызвали бурные дискуссии как среди любителей фантастики, так и в околонаучных кругах. Что неудивительно — консультантом фильма выступил знаменитый физик-теоретик Кип Торн. А там, где дело касается современной теоретической физики, сплошь и рядом получается так, что еще вчера бывшее оголтелой фантастикой сегодня оказывается респектабельной научной теорией.
*Осторожно, в тексте есть спойлеры.
Кротовая нора
Основные события фильма начинаются с полета главных героев через развернувшуюся рядом с Сатурном червоточину. Физически она представляет собой тоннель, связывающий две удаленные области пространства-времени. Эти области могут как находиться в одной и той же вселенной, так и связывать разные точки разных вселенных (в рамках концепции мультивселенной). В зависимости от возможности вернуться сквозь нору обратно их подразделяют на проходимые и непроходимые. Непроходимые дыры быстро закрываются и не дают возможности потенциальному путешественнику проделать обратный путь.
Впервые решения уравнений ОТО типа кротовой норы открыл в 1916 году Людвиг Фламм. В 1930-х годах ими заинтересовались Альберт Эйнштейн и Натан Розен, а позднее — Джон Уилер. Однако все эти червоточины были непроходимыми. Только в 1986 году Кип Торн предложил решение с проходимой кротовой норой.
С математической точки зрения кротовая нора представляет собой гипотетический объект, получаемый как особое несингулярное (конечное и имеющее физический смысл) решение уравнений общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна. Обычно червоточины изображают в виде согнутой двумерной поверхности. Попасть с одной ее стороны на другую можно, перемещаясь обычным способом. А можно проделать отверстие и соединить тоннелем обе стороны. В наглядном случае двумерного пространства видно, что это позволяет существенно сократить расстояние.
В двумерии горловины червоточины — отверстия, с которых начинается и заканчивается тоннель, — имеют форму окружности. В трехмерии (как в фильме) горловина кротовой норы похожа на сферу. Образуются такие объекты из двух сингулярностей в разных областях пространства-времени, которые в гиперпространстве (пространстве большей размерности) стягиваются друг к другу с образованием норы. Поскольку нора представляет собой пространственно-временной тоннель, путешествовать по нему можно не только в пространстве, но и во времени.
В «Интерстелларе» нора была проходимой и связывала разные галактики во Вселенной. Но, чтобы вернуться через нее обратно, червоточина должна быть заполнена материей с отрицательной средней плотностью массы, препятствующей закрытию тоннеля. Среди известных науке обладающих такими свойствами элементарных частиц нет. Однако, вероятно, они могут входить в состав темной материи.
Считается, что подобную кротовую нору можно поймать в квантовой пене, а затем расширить и сделать потенциально пригодной для путешествий через гиперпространство. Такая пена представляет собой флуктуации пространства на планковских масштабах длин, где законы классической ОТО не работают, поскольку необходим учет квантовых эффектов.
Другой способ создания червоточины — протягивание одной области пространства, образующего дыру с сингулярностью, которая в гиперпространстве достает до другой области пространства. Поддерживать проходимость норы в обоих случаях предлагается посредством пропускания через нее материи с отрицательной плотностью массы. Такие проекты не противоречат ОТО.
Экзопланеты и замедление времени
После пролета через червоточину космические путешественники отправляются на экзопланеты, потенциально пригодные для жизни согласно сведениям, полученным от разведывательных миссий. Чтобы планета была хотя бы потенциально пригодна для жизни человека, на ней должны быть похожие на земные устойчивые световые, температурные и гравитационные режимы. Давление в атмосфере должно быть сравнимо с земным, а химический состав — пригодным для жизни хотя бы некоторых земных организмов. Обязательное условие — наличие воды. Все это налагает определенные ограничения на массу и объем планеты, а также расстояние ее до светила и параметры орбиты.
В настоящее время самые благоприятные для человека путешествия во времени созданы на орбите Земли. Чем дольше космонавты и астронавты находятся на борту Международной космической станции, вращающейся со скоростью более семи километров в секунду вокруг планеты, тем медленнее (по сравнению с землянами на поверхности) они стареют. Рекорд путешествий во времени принадлежит Сергею Крикалеву, который за более 803 суток переместился в будущее на примерно 0,02 секунды.
При этом первая из планет (Миллер) оказалась расположена очень близко к сверхмассивной черной дыре Гаргантюа массой 100 миллионов солнц и удаленной от Земли на 10 миллиардов световых лет. Радиус дыры сравним с радиусом орбиты Земли вокруг Солнца, а окружающий ее аккреционный диск простирался бы далеко за орбиту Марса. Из-за сильного гравитационного поля черной дыры один час, проведенный на поверхности планеты Миллер, оказывается равен семи годам на Земле.
Ничего удивительного, утверждает теоретическая физика, это связано с эффектом замедления времени в сильном гравитационном поле черной дыры, в котором находится планета. В специальной теории относительности (СТО) — теории движения тел с околосветовыми скоростями — замедление времени наблюдается в движущихся объектах. А в ОТО, представляющей собой обобщение СТО с учетом гравитации, имеет место эквивалентность инерции и тяготения, дальним следствием которой и является гравитационное замедление времени.
Сверхмассивная черная дыра
После неудачных миссий на экзопланетах героя Мэттью МакКонахи (вместе с роботом) затягивает в сверхмассивную черную дыру Гаргантюа. Причем ни героя МакКонахи, ни его робота при приближении к дыре не разорвало на тысячу маленьких Мэттью и роботиков от чудовищной гравитации. Однако и тут у современной физики есть объяснение.
Эйнштейн в основу ОТО положил локальную эквивалентность полей ускорения и тяготения. Ее просто проиллюстрировать на примере лаборатории внутри падающего лифта. Все предметы внутри такого лифта будут падать вместе с ним с одинаковым ускорением, а их относительные ускорения будут равны нулю. В этом случае ситуацию можно описать в двух системах отсчета. В первой, инерциальной и связанной с Землей, лифт падает под действием гравитации Земли. Во второй, связанной с лифтом (неинерциальной), поля тяготения нет. Если внутри лифта находится наблюдатель, то он не в состоянии определить, в каком поле: ускорения или гравитации, он находится. Получается, что в локальном смысле (когда ускорение свободного падения имеет примерно одинаковые значения в заданной области пространства, то есть гравитационное поле однородно) инерция и гравитация эквивалентны.
Черная дыра представляет собой массивный объект, гравитационное притяжение которого, согласно классической версии ОТО, не позволяет материи покидать ее пределы. Граница дыры с окружающим пространством называется горизонтом событий. Переходя сквозь него, тело, как считается, обратно (по крайней мере, тем же путем) выйти не может.
Есть несколько сценариев образования таких объектов. Основной механизм предполагает гравитационный коллапс некоторых типов звезд или вещества в центрах галактик. Также не исключается их образование еще во времена Большого взрыва и при реакциях элементарных частиц. Существование черных дыр у большинства ученых не вызывает сомнения.
Материалы по теме
Заткнись и считай
Напряженность гравитационного поля (проще говоря, значение ускорения свободного падения) черной дыры убывает при удалении от нее. Это незаметно на большом расстоянии, где поле черной дыры локально, однородно и существенно на небольших расстояниях: разные части одного и того же протяженного объекта падают в дыру с разными ускорениями, и объект растягивается.
Именно так действует приливная сила черной дыры. Однако тут есть лазейка. Приливная сила прямо пропорциональная массе черной дыры и обратно пропорциональна кубу радиуса горизонта событий. Радиус горизонта событий дыры растет пропорционально ее массе. Следовательно, по порядку величины приливная сила обратно пропорциональна квадрату массы дыры. Для обычных черных дыр получаются огромные значения приливных сил, тогда как для сверхмассивных они не такие уж большие, чем и воспользовались герои «Интерстеллара».
Гиперпространство
Внутри вращающейся черной дыры герой Мэттью МакКонахи (и его робот) обнаружили пятимерную вселенную. И тут им, скажем прямо, повезло — если бы черная дыра не была вращающейся, путешественники продолжили бы движение к ее центру — сингулярности, и в этом случае финал фильма был бы совсем иным.
Математически понятие о физическом гиперпространстве возникло в конце 1910, когда Теодор Калуца вложил четырехмерное пространство ОТО в пятимерное, и тем самым ввел новое измерение. Обычно в теориях с дополнительными измерениями размеры наблюдаемой вселенной вдоль новых измерений настолько малы, что они почти не оказывают влияния на остальные четыре.
ОТО допускает возможность решений уравнений Эйнштейна, например, в форме метрики Керра, аналитические свойства которых позволяют уйти от сингулярности. Такие решения обладают необычными свойствами, в частности из них следует возможность существования внутри черной дыры особых пространственно-временных траекторий, нарушающих обычные причинно-следственные связи.
Можно предположить, что герою МакКонахи (и его роботу) удалось проникнуть в такую черную дыру, избежать ее сингулярности и путешествовать внутри нее по специальной траектории, которая привела его в новую вселенную. В ней геометрия оказалась локально устроенной так, что четыре измерения являются пространственными и одно — временным. Формально это не противоречит ОТО.
И хотя человек, по всей видимости, способен воспринимать только три пространственных и одно временное измерение, в фильме главный герой в новой вселенной получил возможность не только путешествовать по временному измерению, но и наблюдать в трехмерном пространстве проекции четырехмерного.
«Уравнение гравитации»
Пока Мэттью МакКонахи (вместе с роботом) летает по экзопланетам и в черную дыру, оставшийся на земле профессор в исполнении Майкла Кейна пытается решить некое «уравнение гравитации», которое позволило бы связать в одну теорию квантовую механику и ОТО и тем самым понять физику червоточины и черной дыры.
Излучение Грибова-Хокинга предполагает испарение черной дыры вследствие квантовых флуктуаций, связанных с образованием пар виртуальных частиц. Одна частица из такой пары улетает от черной дыры, а другая — с отрицательной энергией — «падает» в нее. Впервые о возможности такого явления высказывался советский физик-теоретик Владимир Грибов. А в первой половине 1970-х годов, после визита в СССР, Стивен Хокинг опубликовал работу, в которой предсказал существование излучения черных дыр (называемое излучением Хокинга в англоязычной литературе или Грибова-Хокинга в русскоязычной).
И, надо сказать, герой Майкла Кейна мучается не один. Создание универсальной теории, связывающей ОТО и квантовую механику, — основная задача большинства современных математических физиков — специалистов по теории струн. Главная задача теории — объединение всех четырех известных взаимодействий: сильного, слабого, электромагнитного и гравитационного. Описанием первых трех занимается квантовая теория поля (КТП), математическая модель современной физики элементарных частиц, последним — ОТО. При этом ОТО в целом не противоречит КТП, поскольку говорит о явлениях на других масштабах длин и энергий. Но если ОТО имеет дело с космологическими объектами огромных масс, то КТП применима на субатомном уровне.
Проблема в том, что обе теории вступают в противоречие друг с другом на планковских масштабах, поскольку на них в ОТО необходим учет квантовых поправок. Так, в черной дыре квантовые эффекты приводят к ее испарению. Квантовая версия ОТО, получаемая аналогичным КТП образом, оказывается неперенормируемой, то есть наблюдаемые величины не удается сделать конечными. Решению данного вопроса и посвящена большая часть исследований в этой области. Сама же теория струн (M-теория) основана на предположении существования на планковских масштабах гипотетических одномерных объектов — струн, возбуждения которых интерпретируются как элементарные частицы и их взаимодействия.
Как это происходит и почему, физики не могут разобраться уже почти полвека. Так что не расстраивайтесь, если и вам вся эта статья показалась чем-то вроде китайской грамоты (непонятно, правда, зачем вы тогда дочитали ее до конца). К тому же главный вывод из всего вышеперечисленного вполне простой: помимо любимого сериала «Теория большого взрыва» у гиков всего мира теперь появился и любимый фильм.